Zvuk– fluktuacije u frekvencijskom opsegu ljudskog sluha, koje se šire u obliku talasa u elastičnim medijima. Buka - nasumična kombinacija zvukova različite jačine i frekvencije. Izvor buke je svaki proces koji uzrokuje lokalnu promjenu tlaka ili mehaničke vibracije u čvrstom, tekućem i plinovitom mediju.
Zvučne senzacije percipiraju ljudski slušni organi kada su izloženi zvučnim talasima frekvencije u rasponu od 16 Hz do 20 hiljada Hz. Vibracije ispod 16 Hz nazivaju se infrazvukom, a one iznad 20.000 Hz ultrazvukom.
Porijeklo buke može biti mehanički, aerohidrodinamički i elektromagnetni.
mehanička buka nastaje kao posledica udarca u zglobnim delovima mašina, njihovih vibracija, prilikom obrade delova, u zupčanicima u kotrljajućim ležajevima itd. Snaga zvučnog zračenja vibrirajuće površine zavisi od intenziteta vibracija vibrirajućih površina, njihove veličine, oblika, načina pričvršćivanja itd.
Aerohidrodinamička buka pojavljuje se kao rezultat pulsiranja tlaka u plinovima i tekućinama tokom njihovog kretanja u cjevovodima i kanalima (turbo mašine, pumpne jedinice, ventilacijski sistemi itd.).
elektromagnetni šum je rezultat rastezanja i savijanja feromagnetnih materijala kada su izloženi naizmjeničnim elektromagnetnim poljima (električne mašine, transformatori, prigušnice, itd.).
Uticaj buke na ljude se manifestuje od subjektivne iritacije do objektivnih patoloških promjena u funkciji organa sluha, centralnog nervnog sistema, kardiovaskularnog sistema i unutrašnjih organa.
Priroda uticaja buke je zbog njegove fizičke karakteristike (nivo, spektralni sastav, itd.), trajanje izlaganja i psihofiziološko stanje osobe.
Smanjen bukom pažnja, performanse. Buka ometa spavanje i odmor ljudi.
Sva raznolikost neurotičnih i kardioloških poremećaja, poremećaja gastrointestinalnog trakta, sluha i dr. koji nastaju pod uticajem buke, kombinovano u kompleks simptoma "bolesti buke" .
Sa fizičke tačke gledišta, zvuk je karakterističan frekvencija vibracije, zvučni pritisak, intenzitet ili jačina zvuka. U skladu sa sanitarnim pravilima i normama 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 "Buka na radnim mjestima, u prostorijama stambenih, javnih zgrada i na teritoriji stambenih zgrada", glavne karakteristike buke su frekvencija vibracija, zvučni pritisak i nivo zvuka.
Zvučni pritisak R(Pa) - promjenjiva komponenta tlaka zraka ili plina koja je rezultat zvučnih vibracija, Pa.
Kada se zvučni talas širi, energija se prenosi. Energija koju zvučni talas nosi u jedinici vremena kroz površinu okomitu na pravac širenja talasa naziva se intenzitet zvuka I(W/m2) :
,
gdje R– zvučni pritisak, Pa; ρ – gustina medija za širenje zvuka, kg/m 3 ; C je brzina zvuka u zraku, m/s.
Ljudski slušni aparat ima nejednaku osjetljivost na zvukove različitih frekvencija. Ljudski slušni organ je u stanju da percipira zvučne vibracije u određenom opsegu intenziteta, ograničenog gornjim i donjim pragom, u zavisnosti od frekvencije zvuka (Sl. 1).
prag sluha ima minimalnu vrijednost na oko 1000 Hz. Intenzitet ili jačina zvuka I o jednaka je 10 -12 W/m 2, a u smislu zvučnog pritiska P o– 2x10 -5 Pa. Prag bola na frekvenciji od 1000 Hz u intenzitetu I max jednak 10 W / m 2, a u smislu zvučnog pritiska - R max\u003d 2x10 -5 Pa. Stoga, za referenca prima se zvuk frekvencije od 1000 Hz. Između praga sluha i praga bola nalazi se područje sluha .
Ljudsko uho ne reaguje na apsolutnu, već na relativnu promjenu zvuka. Prema Weber-Fechnerovom zakonu, iritirajući učinak buke na osobu proporcionalan je decimalnom logaritmu kvadrata zvučnog pritiska. Stoga se za karakterizaciju buke koriste logaritamski nivoi:
nivo intenziteta zvuka L I i nivo zvučnog pritiska L P . One se mjere u decibelima i prema tome se određuju formulama:
, dB,
, dB,
gdje I i Io- stvarni i granični intenzitet zvuka W/m 2 ; R i R o- stvarni i granični zvučni pritisak, Pa.
jedinica mjere bijela nazvana po Alexandra Graham Bell- naučnik, pronalazač i biznismen škotskog porekla, jedan od osnivača telefonije (eng. Alexander Graham Bell; 3. marta 1847. (18470303), Edinburg, Škotska - 2. avgusta 1922., Baddeck, Nova Škotska, Kanada).
Slika 1. Područje ljudske slušne percepcije
Jedan bel je izuzetno mala vrijednost, jedva primjetna promjena jačine odgovara 1 dB (što odgovara promjeni intenziteta zvuka za 26% ili zvučnog pritiska za 12%).
Logaritamska skala u dB (0…140) omogućava određivanje čisto fizičke karakteristike buke, nezavisno od frekvencije. Međutim, najveća osjetljivost ljudskog slušnog aparata javlja se na frekvencijama od 800...1000 Hz, a najniža na 20...100 Hz. Stoga, da bi se rezultati subjektivnih mjerenja približili subjektivnoj percepciji, koncept korigovani nivo zvučnog pritiska. Suština korekcije je uvođenje amandmana na izmjerenu vrijednost nivoa zvučnog pritiska u zavisnosti od frekvencije. Najčešće korištena korekcija ALI. Korigovan nivo zvučnog pritiska L A \u003d L P - ΔL A pozvao nivo zvuka.
Glavni fizički parametri koji karakterišu buku u bilo kojoj tački prostora, sa stanovišta zaštite rada, su; zvučni pritisak P , intenzitet zvuka I, frekvencija f , zvučna snaga W, nivoi zvučnog pritiska L P , intenzitet L I i snaga L w .
Zvučni pritisak - ovo je varijabilna komponenta vazdušnog pritiska, koja nastaje usled oscilovanja izvora zvuka, koji se nadovezuje na atmosferski pritisak i izaziva njegovu fluktuaciju (oscilaciju). Dakle, zvučni pritisak se definiše kao razlika između trenutne vrednosti ukupnog pritiska i prosečnog pritiska koji se opaža u medijumu u odsustvu izvora zvuka. Jedinica mjere - Pa (n/m 2).
Na sluh utiče kvadrat zvučnog pritiska
gdje T 0 – vrijeme usrednjavanja, T= 30-100 ms;
R( t ) je trenutna vrijednost ukupnog zvučnog pritiska.
Kada se zvučni talas širi, energija se prenosi. Količina zvučne energije po jedinici površine i koja prođe u jednoj sekundi u smjeru širenja valova naziva se intenzitet zvuka.
Intenzitet J i zvučni pritisak R međusobno povezani odnosom
,
(2)
gdje R - RMS vrijednost zvučnog pritiska, Pa;
- srednje gustine, kg/m 3 .
sa - brzina širenja zvuka, m/s .
Zvučni pritisak i intenzitet zvuka su karakteristike zvučnog polja u određenom prostoru i ne karakterišu direktno izvor buke. Karakteristika samog izvora buke je njegova zvučna snaga ( W). Ova vrijednost karakterizira određenu količinu energije koju izvor zvuka troši u jedinici vremena da pobuđuje zvučni val. Zvučna snaga izvora određuje intenzitet generisanih talasa. Što je veći intenzitet ovog talasa, to je zvuk glasniji. U normalnim uslovima, izvor zvuka zrači energiju bez obzira na okolinu, baš kao što električni kamin zrači toplotu. Jedinica snage izvora zvuka je Watt (W) . U realnim uslovima, snaga izvora zvuka varira u veoma širokom rasponu: od 10 -12 do mnogo miliona vati (tabela 1). Zvučni pritisak i intenzitet variraju unutar istog širokog raspona.
Ljudsko uho ne može odrediti zvučni pritisak u apsolutnom smislu, ali može uporediti pritisak različitih izvora zvuka. Zbog toga, a također, s obzirom na veliki raspon zvučnog tlaka koji se koristi za njegovo određivanje, koriste relativnu logaritamsku skalu, koja vam omogućava drastično smanjenje raspona mjerenih vrijednosti. Svaka podjela takve skale odgovara promjeni intenziteta zvuka, zvučnog pritiska ili druge vrijednosti ne za određeni broj jedinica, već za određeni broj puta.
Upotreba logaritamske skale pokazala se mogućom i zgodnom zbog fizioloških karakteristika našeg sluha - da podjednako reaguje na relativno jednake promjene intenziteta zvuka. Na primjer, desetostruko povećanje intenziteta zvuka (od 0,1 do 1, od 1 do 10 ili od 10 do 100 W/m 2 ) procjenjuje se na približno isto povećanje glasnoće. Kada se bilo koji broj poveća u istom omjeru, njegov logaritam se također povećava za isti broj jedinica ( ℓ q 10 = 1, ℓ q 100 = 2 ;ℓq 1000 = 3 itd.), što odražava gornju osobinu sluha.
Zove se decimalni logaritam omjera dva intenziteta zvuka nivo jednog od njih u odnosu na drugi L . Jedinica nivoa je Bel ( B ), odgovara omjeru izjednačenih intenziteta jednakom 10. Ako se razlikuju za 100, 1000, 10000 puta, tada nivoi imaju razliku od 2, 3, 4 Bel, respektivno - prevelika vrijednost, dakle, u praktičnim mjerenjima, koriste se desetine bele - decibeli (dB). U decibelima je moguće izmjeriti ne samo omjere, već i same veličine intenziteta ili zvučnih pritisaka. U skladu sa zahtjevima Međunarodne organizacije za standardizaciju (ISO), dogovorili smo se da za nulti nivo zvuka uzmemo intenzitet jednak J = 10 -12 W/m 2 . Ovo je nulti (prag) nivo zvuka. Tada se intenzitet bilo kojeg zvuka ili buke može zapisati:
a) nivo intenziteta zvuka,
|
|
,gdje J
o
-
vrijednost praga intenziteta jednaka 10 -12 W / m 2 
b) nivo zvučnog pritiska
Tabela 1
Zvučna snaga različitih izvora
Intenzitet zvuka i nivoi zvučnog pritiska povezani su na sledeći način
,
(5)
gdje o i With o - gustina medija i brzina zvuka u normalnoj atmosferi
uslovi;
i With - gustina sredine i brzina zvuka u vazduhu tokom merenja.
Pragovi Jo odabran tako da u normalnim atmosferskim uslovima ( = o i c = c o ) nivo zvučnog pritiska L jednaka nivou intenziteta L y(L = L at )
c) nivo zvučne snage
,
(6)
gdje R 0 - prag zvučne snage jednak 10 -12 vati.
frekvencijski spektar . Ovisnost zvučnog pritiska ili zvučne snage kao fizičkih veličina o vremenu može se predstaviti kao zbir konačnog ili beskonačnog broja jednostavnih sinusnih oscilacija ovih veličina. Ovisnost RMS vrijednosti ovih sinusoidnih komponenti (ili njihovih odgovarajućih nivoa u decibelima) o frekvenciji naziva se frekvencijski spektar ili jednostavno spektra .
Govoreći o spektru, potrebno je naznačiti širinu frekvencijskih opsega u kojima se spektar određuje. Najčešće se koriste oktavni i trećeoktavni pojasevi. Oktavni bend (oktava) - takav frekvencijski pojas u kojem je gornja granična frekvencija f gr.v duplo niže f gr.n. U opsegu treće oktave, odnos je 1,26. Frekvencijski opseg je određen srednjom geometrijskom frekvencijom
.
(7)
Vrijednosti geometrijske sredine i graničnih frekvencija oktavnih opsega usvojenih za higijensku procjenu buke date su u tabeli 2.
tabela 2
Geometrijska sredina i granične frekvencije oktavnih opsega
|
Srednja geomet- ric frekvencija, | |||||||||
|
frekvencijski opseg, |
U praksi normalizacije i procene buke, spektar se obično shvata kao zavisnost nivoa zvučnog pritiska u oktavnom ili trećeoktavnom frekventnom opsegu od srednje geometrijske frekvencije ovih opsega. Spektar je predstavljen u obliku tabela ili grafikona.
Priroda spektra, a time i industrijske buke, može biti niskofrekventna, srednjefrekventna i visokofrekventna:
- niskofrekventni - spektar sa maksimalnim zvučnim pritiskom u frekvencijskom opsegu do 300 Hz;
- srednja frekvencija - spektar sa maksimalnim zvučnim pritiskom u frekvencijskom opsegu od 300 - 800 Hz;
- visoka frekvencija – spektra sa maksimalnim zvučnim pritiskom u frekvencijskom opsegu iznad 800 Hz.
Buke se takođe dele na:
– širokopojasni, sa kontinuiranim spektrom širine više od jedne oktave (šum voznog parka, buka vodopada);
- tonski, u čijem spektru se nalaze zvučni diskretni tonovi (zvonjenje, zviždanje, sirena itd.). Tonska priroda buke utvrđuje se mjerenjem u trećini oktavnih frekvencijskih opsega prekoračenjem nivoa u jednom opsegu u odnosu na susjedne za najmanje 10 dB .
Prema vremenskim karakteristikama buke se dijele na stalne, čiji se nivo vremenom mijenja za najviše 5 dB tokom osmosatnog radnog dana, i na nestalne nivoe koji se konstantno mijenjaju za više od 5 dB.
Čovjek razlikuje zvukove po njihovoj frekvenciji i glasnoći.Visina zvuka je određena njegovom frekvencijom, a glasnoća je određena njegovim intenzitetom. Što je frekvencija veća, to je jači percipirani zvuk.
Zvukovi donose vitalne informacije čovjeku - uz njihovu pomoć komuniciramo, slušamo muziku i prepoznajemo po glasu poznatih ljudi. Svijet zvukova oko nas je raznovrstan i složen, ali se u njemu prilično lako orijentiramo i precizno razlikujemo pjev ptica od buke gradske ulice.
- Zvučni talas- elastični uzdužni val koji uzrokuje slušne senzacije kod osobe. Vibracije izvora zvuka (na primjer, žice ili glasne žice) uzrokuju pojavu uzdužnog vala. Dolaskom do ljudskog uha, zvučni valovi uzrokuju da bubna opna vrši prisilne oscilacije s frekvencijom jednakom frekvenciji izvornih oscilacija. Preko 20.000 filamentoznih receptorskih završetaka u unutrašnjem uhu pretvara mehaničke vibracije u električne impulse. Kada se impulsi prenose duž nervnih vlakana do mozga, osoba ima određene slušne senzacije.
Dakle, tokom širenja zvučnog talasa, takve karakteristike medija kao što su pritisak i gustina se menjaju.
Zvučni talasi koje percipiraju slušni organi izazivaju zvučne senzacije.
Zvučni valovi se klasificiraju prema frekvenciji na sljedeći način:
- infrazvuk (ν < 16 Гц);
- ljudski čujni zvuk(16 Hz< ν < 20000 Гц);
- ultrazvuk(ν > 20000 Hz);
- hiperzvuk(10 9 Hz< ν < 10 12 -10 13 Гц).
Osoba ne čuje infrazvuk, ali nekako percipira te zvukove. Budući da su, na primjer, eksperimenti pokazali da infrazvuk izaziva neugodne uznemirujuće senzacije.
Mnoge životinje mogu percipirati ultrazvučne frekvencije. Na primjer, psi mogu čuti zvukove do 50.000 Hz, a slepi miševi do 100.000 Hz. Infrazvuk, koji se širi stotinama kilometara u vodi, pomaže kitovima i mnogim drugim morskim životinjama da se kreću u vodenom stupcu.
Fizičke karakteristike zvuka
Jedna od najvažnijih karakteristika zvučnih talasa je spektar.
- spektra Skup različitih frekvencija koji formiraju dati zvučni signal se naziva. Spektar može biti kontinuiran ili diskretan.
kontinuirani spektar znači da ovaj skup sadrži valove čije frekvencije ispunjavaju cijeli specificirani spektralni raspon.
Diskretni spektar označava prisustvo konačnog broja talasa sa određenim frekvencijama i amplitudama koji formiraju razmatrani signal.
Prema vrsti spektra, zvuci se dijele na šumove i muzičke tonove.
- Buka- skup mnogo različitih kratkotrajnih zvukova (krckanje, šuštanje, šuštanje, kucanje, itd.) - predstavlja preklapanje velikog broja oscilacija sličnih amplituda, ali različitih frekvencija (ima kontinuirani spektar). Razvojem industrije pojavio se novi problem - borba protiv buke. Čak je postojao i novi koncept "zagađenja bukom" životne sredine. Buka, posebno visokog intenziteta, ne samo da je dosadna i zamorna – ona takođe može ozbiljno narušiti zdravlje.
- muzički ton nastaje periodičnim oscilacijama sondirajućeg tijela (kamotona, strune) i predstavlja harmonijsku oscilaciju jedne frekvencije.
Uz pomoć muzičkih tonova stvara se muzička abeceda - note (do, re, mi, fa, sol, la, si), koje vam omogućavaju da svirate istu melodiju na raznim muzičkim instrumentima.
- muzički zvuk(konsonancija) - rezultat nametanja nekoliko istovremeno zvučenih muzičkih tonova, od kojih je moguće odabrati glavni ton koji odgovara najnižoj frekvenciji. Osnovni ton se naziva i prvi harmonik. Svi ostali tonovi se nazivaju prizvukom. Za prizvuke se kaže da su harmonijski ako su frekvencije prizvuka višekratne frekvencije osnovne. Dakle, muzički zvuk ima diskretni spektar.
Svaki zvuk, osim frekvencije, karakterizira i intenzitet. Tako mlazni avion može stvoriti zvuk intenziteta od oko 10 3 W / m 2, moćna pojačala na koncertu u zatvorenoj prostoriji - do 1 W / m 2, voz podzemne željeznice - oko 10 -2 W / m 2 .
Da bi izazvao zvučne senzacije, val mora imati određeni minimalni intenzitet, nazvan prag sluha. Intenzitet zvučnih valova pri kojem se javlja osjećaj boli pri pritisku naziva se prag boli ili prag boli.
Intenzitet zvuka koji hvata ljudsko uho je u širokom rasponu: od 10-12 W/m 2 (prag sluha) do 1 W/m 2 (prag bola). Osoba može čuti intenzivnije zvukove, ali će u isto vrijeme osjetiti bol.
Nivo intenziteta zvuka L određuje se na skali čija je jedinica bel (B) ili, češće, decibel (dB) (jedna desetina bela). 1B je najslabiji zvuk koji naše uho percipira. Ova jedinica je dobila ime po izumitelju telefona, Aleksandru Belu. Mjerenje nivoa intenziteta u decibelima je jednostavnije i stoga je prihvaćeno u fizici i tehnologiji.
Nivo intenziteta L bilo kojeg zvuka u decibelima izračunava se kroz intenzitet zvuka po formuli
\(L=10\cdot lg\lijevo(\frac(I)(I_0)\desno),\)
gdje I- intenzitet datog zvuka, I 0 - intenzitet koji odgovara pragu sluha.
Tabela 1 prikazuje nivo intenziteta različitih zvukova. Oni koji su tokom rada izloženi buci iznad 100 dB treba da koriste slušalice.
Tabela 1
Nivo intenziteta ( L) zvuci
Fiziološke karakteristike zvuka
Fizičke karakteristike zvuka odgovaraju određenim fiziološkim (subjektivnim) karakteristikama koje su povezane s percepcijom zvuka od strane određene osobe. To je zbog činjenice da percepcija zvuka nije samo fizički proces, već i fiziološki. Ljudsko uho percipira zvučne vibracije određenih frekvencija i intenziteta (to su objektivne, od čoveka nezavisne karakteristike zvuka) na različite načine, u zavisnosti od „karakteristike prijemnika” (ovde utiču subjektivne individualne osobine svake osobe).
Glavnim subjektivnim karakteristikama zvuka mogu se smatrati glasnoća, visina i tembar.
- Volume(stepen čujnosti zvuka) određen je kako intenzitetom zvuka (amplituda oscilacija u zvučnom talasu), tako i različitom osetljivošću ljudskog uha na različitim frekvencijama. Ljudsko uho je najosjetljivije u frekvencijskom opsegu od 1000 do 5000 Hz. Kada se intenzitet poveća za 10 puta, nivo jačine se povećava za 10 dB. Kao rezultat, zvuk od 50 dB je 100 puta intenzivniji od zvuka od 30 dB.
- Pitch je određena frekvencijom zvučnih vibracija, koje imaju najveći intenzitet u spektru.
- Timbre(nijansa zvuka) zavisi od toga koliko je prizvuka vezano za osnovni ton i koliki su njihov intenzitet i frekvencija. Po tembru lako razlikujemo zvukove violine i klavira, flaute i gitare, glasove ljudi (tabela 2).
tabela 2
Frekvencija ν oscilacija različitih izvora zvuka
| Izvor zvuka | v, Hz | Izvor zvuka | v, Hz |
|---|---|---|---|
| Muški glas: | 100 - 7000 | kontrabas | 60 - 8 000 |
| bas | 80 - 350 | Violončelo | 70 - 8 000 |
| bariton | 100 - 400 | Cijev | 60 - 6000 |
| tenor | 130 - 500 | Saksofon | 80 - 8000 |
| Ženski glas: | 200 - 9000 | Klavir | 90 - 9000 |
| kontralto | 170 - 780 | muzičkih tonova: | |
| mecosopran | 200 - 900 | Bilješka prije | 261,63 |
| sopran | 250 - 1000 | Bilješka re | 293,66 |
| koloraturni sopran | 260 - 1400 | Bilješka mi | 329,63 |
| Orgulje | 22 - 16000 | Bilješka F | 349,23 |
| Flauta | 260 - 15000 | Bilješka sol | 392,0 |
| Violina | 260 - 15000 | Bilješka la | 440,0 |
| Harfa | 30 - 15000 | Bilješka si | 493,88 |
| Drum | 90 - 14000 |
Brzina zvuka
Brzina zvuka ovisi o elastičnim svojstvima, gustoći i temperaturi medija. Što su elastične sile veće, to se vibracije čestica brže prenose na susjedne čestice i val se brže širi. Dakle, brzina zvuka u gasovima je manja nego u tečnostima, a u tečnostima je po pravilu manja nego u čvrstim materijama (tabela 3). U vakuumu se zvučni valovi, kao i svi mehanički valovi, ne šire, jer ne postoje elastične interakcije između čestica medija.
Tabela 3
Brzina zvuka u različitim okruženjima
Brzina zvuka u idealnim plinovima raste s temperaturom proporcionalno \(\sqrt(T),\) gdje je T je apsolutna temperatura. U vazduhu, brzina zvuka υ = 331 m/s na temperaturi t= 0 °C i υ = 343 m/s na temperaturi t= 20 °C. U tečnostima i metalima, brzina zvuka se u pravilu smanjuje s povećanjem temperature (izuzetak je voda).
Brzinu širenja zvuka u zraku prvi je odredio francuski fizičar Marin Mersenne 1640. godine. Izmjerio je vremenski interval između pojave bljeska i zvuka kada je ispaljen metak. Mersenne je utvrdio da je brzina zvuka u vazduhu 414 m/s.
Primjena zvuka
Infrazvuk se još nije koristio u tehnologiji. Međutim, ultrazvuk se široko koristi.
- Metoda orijentacije ili ispitivanja okolnih objekata, zasnovana na emisiji ultrazvučnih impulsa, praćena percepcijom reflektovanih impulsa (eha) od različitih objekata, naziva se eholokacija, i odgovarajući uređaji - ehosonde.
Poznate životinje koje imaju sposobnost eholokacije su šišmiši i delfini. U pogledu svog savršenstva, eholokatori ovih životinja nisu inferiorni, ali u mnogim aspektima nadmašuju (po pouzdanosti, preciznosti, energetskoj efikasnosti) moderne eholokatore koje je napravio čovjek.
Sonari koji se koriste pod vodom nazivaju se sonar ili sonar (ime sonar je nastalo od početnih slova tri engleske riječi: zvuk - zvuk; navigation - navigacija; domet - domet). Sonari su nezamjenjivi za proučavanje morskog dna (njegovog profila, dubine), za otkrivanje i proučavanje različitih objekata koji se kreću duboko pod vodom. Uz njihovu pomoć lako se mogu otkriti i pojedinačni veliki predmeti ili životinje, kao i jata malih riba ili mekušaca.
Talasi ultrazvučnih frekvencija se široko koriste u medicini u dijagnostičke svrhe. Ultrazvučni skeneri vam omogućavaju da pregledate unutrašnje organe osobe. Ultrazvučno zračenje, za razliku od rendgenskih zraka, je bezopasno za ljude.
Književnost
- Zhilko, V.V. Fizika: udžbenik. dodatak za 11. razred opšteg obrazovanja. škola sa ruskog lang. obuka / V.V. Zhilko, L.G. Markovich. - Minsk: Nar. Asveta, 2009. - S. 57-58.
- Kasyanov V.A. fizika. 10. razred: Udžbenik. za opšte obrazovanje institucije. - M.: Drfa, 2004. - S. 338-344.
- Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Fizika: Oscilacije i talasi. Ocjena 11: Proc. za dubinsko proučavanje fizike. - M.: Drfa, 2002. - S. 184-198.
Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod
Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
TEST
FIZIČKE I FIZIOLOŠKE KARAKTERISTIKE ZVUKA
Fizičke i fiziološke karakteristike zvuka. Tabela sluha. Nivo intenziteta i jačine zvuka, jedinice njihove mjere.
Fizičke karakteristike akustičkih, a posebno zvučnih talasa su objektivne prirode i mogu se meriti odgovarajućim instrumentima u standardnim jedinicama. Slušni osjećaj koji nastaje pod djelovanjem zvučnih valova je subjektivan, međutim, njegove karakteristike su u velikoj mjeri određene parametrima fizičkog udara.
Intenzitet zvuka I., kao što je ranije navedeno, je energija zvučnog talasa koji pada na mjesto jedinice površine u jedinici vremena, a mjeri se u W/m2. Ova fizička karakteristika određuje nivo slušnog osjeta. što se naziva glasnoća, što je subjektivni fiziološki parametar. Odnos između intenziteta i glasnoće nije direktno proporcionalan. Za sada samo napominjemo da se sa povećanjem intenziteta povećava i osjećaj glasnoće. Glasnoća se može kvantificirati upoređivanjem slušnih senzacija uzrokovanih zvučnim valovima iz izvora različitog intenziteta.
Kada se zvuk širi u mediju, javlja se dodatni pritisak koji se kreće od izvora zvuka do prijemnika. Veličina ovog zvučnog pritiska R takođe predstavlja fizičke karakteristike zvuka i njegovog medija za širenje. Vezano je za intenzitet relacijom
Frekvencija zvučnih harmonijskih oscilacija određuje onu stranu zvučnog osjeta, koja se zove visina. Ako su zvučne vibracije periodične, ali se ne pridržavaju harmonijskog zakona, tada se visina procjenjuje uho po frekvenciji osnovnog tona (prva harmonijska komponenta u Fourierovom nizu), čiji se period poklapa s periodom složeni zvučni efekat.
Slušni osjećaji se formiraju samo kada intenzitet zvučnih valova pređe određenu minimalnu vrijednost, nazvanu prag sluha. Za različite frekvencije audio opsega, ovaj prag ima različite vrijednosti, tj. Slušni aparat ima spektralnu osjetljivost.
Spektralni sastav zvučnih vibracija određen je brojem harmonijskih komponenti i odnosom njihovih amplituda, a karakteriše i tembar zvuka. Timbar, kao fiziološka karakteristika slušnog osjeta, u određenoj mjeri zavisi i od brzine porasta i varijabilnosti zvuka.
Kako se intenzitet zvuka povećava, prirodno se povećava i osjećaj glasnoće. Međutim, zvučni valovi intenziteta od oko 1-10 W/m2 izazivaju osjećaj boli. Vrijednost intenziteta iznad koje se javlja bol naziva se prag boli. Kao i prag sluha, zavisi i od frekvencije zvuka, mada u manjoj meri. Područje intenziteta zvuka između praga boli i praga sluha odgovara frekvencijskom opsegu 16-20000 Hz. zove područje sluha.
Kvantitativni odnos između njih uspostavljen je na osnovu Weber-Fechnerovog zakona. povezivanje stepena osjeta i intenziteta stimulusa koji ga je izazvao: osjet raste u aritmetičkoj progresiji ako se intenzitet stimulusa eksponencijalno povećava. Drugim riječima: fiziološki odgovor (u ovom slučaju, glasnoća) na stimulus (intenzitet zvuka) nije direktno proporcionalna intenzitetu stimulusa, ali raste sa njegovim povećanjem mnogo slabije – proporcionalno logaritmu intenziteta stimulusa.
Da bismo uspostavili kvantitativni odnos između intenziteta i glasnoće zvuka, uvodimo nivo intenziteta zvuka (L) - vrijednost proporcionalna decimalnom logaritmu omjera intenziteta zvuka
Koeficijent P u formuli definiše jedinicu nivoa intenziteta zvuka. Obično se uzima n=10, a zatim vrijednost L mjereno u decibelima (dB). Na pragu sluha (/ = 1o) nivo intenziteta zvuka I=0, a na pragu bola (I = 10 W/m2) -- L = 130 dB. Ako je, na primjer, intenzitet zvuka 10^-7 W/m2 (što odgovara normalnom razgovoru), onda iz formule slijedi da je nivo njegovog intenziteta 50 dB.
Nivo jačine zvuka (često se naziva jednostavno glasnoća) E je povezan sa nivoom intenziteta J relacijom:
E= kL,
gdje to- neki koeficijent proporcionalnosti, u zavisnosti od frekvencije i intenziteta zvuka.
Međutim, zbog zavisnosti praga sluha od frekvencije, nivo jačine zvuka se takođe menja sa frekvencijom. Na primjer, zvuk sa nivoom intenziteta od 20 dB i frekvencijom od 1000 Hz će se percipirati kao znatno glasniji od zvuka istog intenziteta, ali frekvencije od 100 Hz. Isti nivo glasnoće na ovim frekvencijama će se postići ako je za 1000 Hz nivo intenziteta 20 dB. a za 100 Hz -50 dB. Iz tih razloga uvedena je posebna jedinica koja se zove fon za mjerenje nivoa glasnoće.
Za frekvenciju od 1000 Hz, nivo intenziteta u decibelima i nivo glasnoće u fonima smatraju se istim. Na drugim frekvencijama iz područja čujnosti, moraju se uvesti odgovarajuće korekcije kako bi se prešlo od decibela do pozadine. Ovaj prijelaz se može napraviti korištenjem jednakih krivulja glasnoće.
Aktivan transport jona kroz biomembranu. Vrste jonskih pumpi. Princip rada natrijum-kalijum pumpe.
Jedno od glavnih svojstava nervne ćelije je prisustvo stalne električne polarizacije njene membrane – membranskog potencijala. Membranski potencijal se održava na membrani sve dok je ćelija živa, a nestaje tek njenom smrću.
Uzrok membranskog potencijala:
1. Potencijal ostatka nastaje prvenstveno u vezi sa asimetrična distribucija kalijuma (jonska asimetrija) na obje strane membrane. Budući da je njegova koncentracija u ćeliji oko 30 puta veća nego u vanćelijskom okruženju, postoji transmembranski koncentracijski gradijent koji potiče difuziju kalijuma iz ćelije. Oslobađanje svakog pozitivnog kalijevog jona iz ćelije dovodi do činjenice da u njoj ostaje neuravnotežen negativni naboj (organski anioni). Ovi naboji uzrokuju negativni potencijal unutar ćelije.
2. Jonska asimetrija je narušavanje termodinamičke ravnoteže, te bi joni kalija trebali postupno napuštati ćeliju, a natrijevi bi trebali ući u nju. Za održavanje takvog kršenja potrebna je energija čiji bi utrošak suprotstavio toplinsko izjednačavanje koncentracije.
Jer jonska asimetrija je povezana sa živim stanjem i nestaje sa smrću, to znači da se tom energijom nabavlja sam životni proces, tj. metabolizam . Značajan dio metaboličke energije troši se na održavanje neravnomjerne raspodjele jona između citoplazme i okoline.
Aktivni transport jona/jonska pumpa - mehanizam koji može prenositi ione iz ćelije ili u ćeliju protiv gradijenata koncentracije (lokaliziran u površinskoj membrani ćelije i predstavlja kompleks enzima koji za prijenos koriste energiju oslobođenu tijekom hidrolize ATP-a).
Asimetrija hloridnih jona može se održavati i aktivnim transportnim procesom.
Neravnomjerna distribucija iona dovodi do pojave gradijenata koncentracije između citoplazme ćelije i vanjskog okruženja: kalijev gradijent je usmjeren iznutra prema van, a natrij i klorid - izvana prema unutra.
Membrana nije potpuno nepropusna i sposobna je propuštati ione kroz nju u određenoj mjeri. Ova sposobnost nije ista za različite jone u stanju mirovanja ćelije – mnogo je veća za jone kalijuma nego za jone natrijuma. Dakle, glavni ion, koji u mirovanju može difundirati do određene mjere kroz ćelijsku membranu, je kalijev ion.
U takvoj situaciji, prisustvo kalijumovog gradijenta će dovesti do malog, ali uočljivog protoka jona kalijuma iz ćelije prema van.
U mirovanju se stvara stalna električna polarizacija ćelijske membrane uglavnom zbog difuzijske struje kalijevih jona kroz ćelijsku membranu.
primarni aktivni transport
Djelovanje pasivnog transporta kroz membranu, tokom kojeg se joni kreću duž svog elektrohemijskog gradijenta, mora biti uravnoteženo njihovim aktivnim transportom u odnosu na odgovarajuće gradijente. Inače bi ionski gradijenti potpuno nestali, a koncentracije iona na obje strane membrane bi došle u ravnotežu. To se zapravo događa kada je aktivni transport kroz membranu blokiran hlađenjem ili upotrebom određenih otrova. Postoji nekoliko sistema za aktivni transport jona u plazma membrani (jonske pumpe):
1) Natrijum-kalijum pumpa
2) Kalcijum pumpa
3) Vodikova pumpa.
Natrijum-kalijum pumpa postoji u plazma membranama svih životinjskih i biljnih ćelija. Ispumpava ione natrijuma iz ćelija i potiskuje ione kalija u ćelije. Kao rezultat toga, koncentracija kalija u stanicama značajno premašuje koncentraciju natrijevih iona. Natrijum-kalijum pumpa je jedan od integralnih proteina membrane. Ima enzimska svojstva i sposoban je da hidrolizira adenozin trifosfornu kiselinu (ATP), koja je glavni izvor i skladište metaboličke energije u ćeliji. Zbog toga se ovaj integralni protein naziva natrijum-kalijum ATPaza . ATP molekul se razlaže na adenozin difosfornu kiselinu (ADP) i anorganski fosfat.
Dakle, natrijum-kalijum pumpa vrši transmembranski antiport jona natrijuma i kalijuma. Molekul pumpe postoji u dvije osnovne konformacije, čija je međusobna transformacija stimulirana hidrolizom ATP-a. Ove konformacije djeluju kao nosači natrijuma i kalija. Kada se molekula ATP-a cijepa natrijum-kalijum ATPazom, neorganski fosfat je vezan za protein. U tom stanju, natrijum-kalijum ATPaza vezuje tri natrijumova jona, koji se ispumpavaju iz ćelije. Molekul anorganskog fosfata se tada odvaja od proteinske pumpe i pumpa postaje nosač kalijuma. Kao rezultat, dva jona kalija ulaze u ćeliju. Dakle, sa razgradnjom svakog ATP molekula, tri jona natrijuma se ispumpavaju iz ćelije i dva jona kalija se upumpavaju u ćeliju. Jedna natrijum-kalijumova pumpa može transportovati 150-600 jona natrijuma u sekundi kroz membranu. Posljedica njegovog rada je održavanje transmembranskog gradijenta natrijuma i kalija.
Kroz membrane nekih životinjskih stanica (na primjer, mišićnih stanica), vrši se primarni aktivni transport kalcijevih jona iz stanice ( kalcijum pumpa), što dovodi do prisustva transmembranskog gradijenta ovih jona.
Vodikova jonska pumpa djeluje u membrani bakterijskih stanica i u mitohondrijima, kao i u stanicama želuca, koji premešta ione vodika iz krvi u njegovu šupljinu.
sekundarni aktivni transport
Postoje sistemi transporta kroz membrane koji prenose supstance iz područja njihove niske koncentracije u područje visoke koncentracije bez direktnog trošenja energije metabolizma ćelije (kao u slučaju primarnog aktivnog transporta). Ova vrsta transporta se zove sekundarni aktivni transport . Sekundarni aktivni transport određene supstance moguć je samo kada je povezan sa transportom druge supstance duž njene koncentracije ili elektrohemijskog gradijenta. Ovo je symport ili antiport transfer supstanci. U simbolima sa dve supstance, jon i drugi molekul (ili jon) se vežu istovremeno za isti nosač pre nego što dođe do konformacione promene u tom nosaču. Pošto se olovna supstanca kreće duž gradijenta koncentracije ili elektrohemijskog gradijenta, kontrolisana supstanca je prisiljena da se kreće protiv sopstvenog gradijenta. Joni natrija su obično vodeće supstance u sistemima simbola životinjskih ćelija. Visok elektrohemijski gradijent ovih jona stvara natrijum-kalijum pumpa. Kontrolisane supstance su šećeri, aminokiseline i neki drugi joni. Na primjer, tokom apsorpcije nutrijenata u gastrointestinalnom traktu, glukoza i aminokiseline ulaze u krv iz ćelija tankog crijeva putem simporta s jonima natrijuma. Nakon filtracije primarnog urina u bubrežnim glomerulima, ove supstance se vraćaju u krv istim sistemom sekundarnog aktivnog transporta.
Koja je suština gama hronografije i gama topografije? Uporedite dijagnostičke informacije dobijene ovim metodama radionuklidne dijagnostike.
Proučavajući prirodu prostorne distribucije, stičemo informacije o strukturnim i topografskim karakteristikama određenog dijela tijela, organa ili sistema. Stoga se radiofarmaceutski uređaji prema svojim funkcionalnim svojstvima mogu podijeliti na fiziološki tropske i inertne. Iz čega proizilazi da su prva najbolja sredstva za izvođenje strukturnih i topografskih studija, od kojih se svaka provodi počevši od trenutka uspostavljanja manje ili više stabilne distribucije radiofarmaka u organu ili sistemu koji se proučava. Potonji, koji se često nazivaju "tranzitnim" indikatorima, uglavnom se koriste za hronografiju gama zraka.
Gama hronografija - u gama kameri se dinamika radioaktivnosti određuje u obliku krivulja (hepatoriografija, radiorenografija).
Termin "vizualizacija" je izveden iz engleske riječi vision (vizija). Oni označavaju sticanje slike. Radionuklidno snimanje - stvaranje slike prostorne distribucije u organima radiofarmaka koji se unosi u organizam (gama topografija). Za vizualizaciju radiofarmaka koji se distribuira u organizmu u savremenim radiološkim centrima i laboratorijama koriste se 4 radiodijagnostička uređaja: skener, gama kamera, jednofotonski emisioni tomograf i dvofotonski
Za otkrivanje distribucije radionuklida u različitim organima tijela, gama topograf(scintigraf), koji automatski registruje raspodelu intenziteta radioaktivnog leka. Gama topograf je brojač za skeniranje koji postepeno prolazi velikim površinama preko pacijentovog tijela. Registracija zračenja je fiksirana, na primjer, linijskom oznakom na papiru. Na sl. jedan, ašematski je prikazana putanja brojača, a na sl. 2, b -- registracijska kartica.
Tehnike koje omogućavaju uglavnom procjenu stanja funkcije organa ili sistema spadaju u metode dinamičkog istraživanja radionuklida i nazivaju se radiometrija, radiografija ili gama hronografija.
Tehnike zasnovane na principu određivanja funkcije pojedinih organa i sistema dobijanjem zapisa krivulje dobile su sledeći naziv
radiokardiografija ili gama hronografija srca
radioencefalografija ili gama hronografija lobanje
radiorenografija ili gama - hronografija bubrega
radiohepatografija ili gama hronografija jetre
radiopulmonografija ili gama - hronografija pluća
Tehnike koje vam omogućavaju da dobijete predstavu o anatomskom i topografskom stanju unutrašnjih organa i sistema pripadaju statičkim radionuklidnim studijama i nazivaju se gama topografija ili skeniranje, scintigrafija. Studije u statičkim studijama se izvode na skenerima (skeneru) ili na gama kamerama (scintigrafija), koji imaju približno jednake tehničke mogućnosti u proceni anatomskog i topografskog stanja unutrašnjih organa, međutim, scintigrafija ima određene prednosti.Scintigrafija se radi brže. Scintigrafija omogućava kombinovanje statičkih i dinamičkih studija
Definirajte fenomen akomodacije oka. Navedite mehanizam realizacije ovog fenomena. Ilustrirajte potrebu za akomodacijom tako što ćete napraviti sliku objekata jednako udaljenih od oka.
Akomodacija je mehanizam koji nam omogućava da se fokusiramo na objekt, bez obzira na njegovu udaljenost od našeg oka.
Prvo anatomija. Cilijarni mišić, koji leži u cilijarnom tijelu, sastoji se od tri nezavisne grupe mišićnih vlakana (nazivaju se čak i odvojenim mišićima): radijalnih vlakana (od sočiva do vanjske školjke oka), kružnih (ona su poput prstena kao boa constrictor) i meridijalni (ispod bjeloočnice duž meridijana očiju, ako pretpostavimo da su polovi očne jabučice ispred i iza). Sama mišićna vlakna nisu vezana za sočivo, nalaze se u debljini cilijarnog tijela. Ali od cilijarnog tijela do centra, do kapsule sočiva, postoje takozvani Zinovi ligamenti. Cijela slika podsjeća na točak bicikla, gdje je guma cilijarni mišić, obod je cilijarno tijelo, žbice su Zinovi ligamenti, a os je sočivo. Helmholtzova teorija akomodacije: cilijarni mišić prima motornu inervaciju od autonomnog nervnog sistema, pa se čin akomodacije ne pokorava naredbama moždane kore. Ne možemo samo zategnuti cilijarni mišić kao što bismo mogli samo podići ruku. Da biste uključili mehanizam smještaja, morate pogledati bliže ležeći objekt. Iz njega u oko ide divergentni snop zraka, za čije prelamanje je optička snaga oka već nedovoljna, fokus slike se dobiva iza mrežnice, a na mrežnici se pojavljuje defokusiranje. Ovo defokusiranje slike, koje opaža mozak, je impuls da se uključi mehanizam akomodacije. Nervni impuls (red) teče duž okulomotornog živca (sadrži parasimpatička vegetativna vlakna) do cilijarnog mišića, mišić se kontrahira (skuplja se boa prsten), smanjuje se napetost Zinn ligamenata, prestaju rastezati kapsulu sočiva. A sočivo je elastična lopta, koja se u spljoštenom stanju drži samo zatezanjem kapsule. Čim se napetost kapsule smanji, sočivo postaje konveksnije, njegova lomna moć se povećava, refrakcija oka se povećava, a fokus slike obližnjeg objekta vraća se na mrežnicu. Ako sada ponovo skrenemo pogled, fokus slike se vraća na mrežnjaču, nema informacija o defokusiranju, nema nervnog impulsa, cilijarni mišić se opušta, napetost Zinn ligamenata raste, rastežu kapsulu sočiva i sočivo ponovo postaje ravno. Dakle, prema Helmholcu, slijede sljedeće odredbe:
1. Mehanizam akomodacije sastoji se od dvije komponente: napetost akomodacije (aktivni proces) i relaksacije akomodacije (pasivni proces). vizualizacija zvučnih harmonijskih oscilacija
2. Tenzija akomodacije može samo da pomeri fokus napred; kada je akomodacija opuštena, ona se sama pomera nazad.
3. Samo oko može, zbog snage cilijarnog mišića, kompenzirati male stepene dalekovidosti - cilijarni mišić je uvijek u blagoj napetosti, to se naziva "uobičajeni ton akomodacije". Zato u mladosti postoji skrivena dalekovidost, koja vremenom izlazi na vidjelo. Stoga neki ljudi dobro vide u daljinu do starosti, dok su drugima potrebne pozitivne naočale za daljinu s godinama - manifestirala se latentna dalekovidnost.
4. Kratkovidnost očiju ne može se nadoknaditi, jer je tenzijom akomodacije nemoguće pomeriti fokus nazad. Stoga se čak i slabi stupnjevi miopije manifestuju smanjenjem vida na daljinu, tako da nema skrivene miopije.
Volumen akomodacije je vrijednost u dioptrijama za koju sočivo može promijeniti svoju optičku snagu. Dužina smještaja je dio prostora (u metrima ili centimetrima) unutar kojeg smještaj funkcionira, odnosno unutar kojeg možemo jasno vidjeti objekte. Dužina akomodacije karakteriše položaj dve tačke - najbliže tačke jasnog vida i dalje tačke jasnog vida. Udaljenost između njih je dužina smještaja. Shodno tome, u najbližu tačku jasnog vida gledamo na maksimalnu napetost akomodacije, a u daljoj tački - na potpuni odmor akomodacije. Razlikujemo akomodaciju sa svakim okom posebno (ovo je apsolutna akomodacija) i sa dva oka zajedno (relativna akomodacija). U optometriji je uobičajeno da se apsolutna akomodacija karakteriše položajem daljih i najbližih tačaka jasnog vida, a relativna akomodacija - zapreminom.
Kod emmetropa, dužina akomodacije je čitav prostor, osim nekoliko centimetara ispred samog oka (bliže od najbliže tačke jasnog vida). Shodno tome, obim smještaja je visok. Njihov cilijarni mišić je treniran.
Ako je dalja tačka jasnog vida bliža od 5 metara, radi se o kratkovidnosti, čiji će stepen biti recipročan od dalje tačke jasnog vida. Na primjer, kada se udaljite od oka, tekst počinje da se zamagljuje na 50 cm, što znači da postoji miopija od 2 D (100 cm podijeljeno sa 50 cm u CGS sistemu i 1 podijeljeno sa 0,5 u SI sistemu). Ako se tekst zamagljuje 25 cm od očiju - miopija je 4 D. Kod kratkovidnosti, dužina akomodacije je mnogo manja od one kod emmetropa - ovo je područje između dalje i najbliže tačke jasnog vida. Imajte na umu da još uvijek postoje zraci koji se fokusiraju na mrežnicu, što znači da će se oštrina vida kod djece s miopijom i dalje razvijati. Izbliza dobro vide sami, a daleko uz pomoć naočara. Shodno tome, volumen akomodacije kod kratkovidnih osoba je smanjen u odnosu na emmetrope. I ovo je razumljivo. Recimo da je najbliža tačka jasnog vida 10 cm ispred oka. U emmetropu, volumen akomodacije je raspon vida od beskonačnosti do 10 cm ispred oka. I u miopu - samo sa udaljenosti bliže od 5 m do ovih istih 10 cm ispred oka. Što je miopija veća, to je manja količina akomodacije. Kratkovidci jednostavno ne moraju trenirati svoj cilijarni mišić, oni dobro vide čak i bez njegove napetosti. Stoga, kod miopije, u početku imamo slabost akomodacije.
Dalekovidnost je najteža. Dalja tačka jasnog vida kod dalekovidih osoba je imaginarna, nalazi se iza oka i praktično se poklapa sa fokusom oka (podsjećam da se kod dalekovidih osoba nalazi iza mrežnjače). To znači da u prirodi ne postoje takve zrake koje se fokusiraju na retinu oka, već se mogu dobiti samo akomodacijskim tenzijama ili konvergentnim sočivima. Otuda i važan zaključak: ako stepen dalekovidosti prevazilazi mogućnosti akomodacije, dijete neće moći razviti vidnu oštrinu, jednostavno neće biti iskustva jasnog vida. Nakon 12 godina, takvoj djeci je gotovo nemoguće razviti vidnu oštrinu. To znači da dijete sa visokom dalekovidnošću treba što ranije nositi naočale kako bi se omogućio razvoj vidne oštrine. Volumen akomodacije kod dalekovidih ljudi je obično mnogo veći nego kod emmetropa. Njihov cilijarni mišić je pravilno naduvan, jer čak i kod vida na daljinu, kada leži u emmetropima, ovaj mišić radi kod dalekovidih ljudi. Kada je cilijarni mišić preopterećen kod dalekovidih ljudi, najbliža tačka jasnog vida počinje da se udaljava od očiju. Ovdje postoje dva načina da se pomogne: dodijelite naočale za trajno nošenje kako biste ublažili prekomjerni stres na mišiću (kod ovih naočala, cilijarni mišić će se u fiziološkim uvjetima, kao kod emmetropesa, napeti izbliza) ili dajte naočale za čitanje samo kako biste se oslobodili pretjeranog stresa . Za djecu je prikladnija prva metoda, za odrasle koji su već formirali uobičajeni ton smještaja, više im se sviđa drugi. Relativni smještaj uvijek karakterizira volumen. I mjere ga u dioptrijama - pomoću probnih sočiva iz kompleta. U relativnoj akomodaciji razlikuju se dva dijela: pozitivni i negativni. Negativan dio je akomodacija koju smo potrošili da bismo jasno vidjeli bilo koji predmet, određujemo ga metodom neutralizacije pozitivnim naočalama: gledamo neki predmet i stavljamo pozitivne naočale na oči, jačajući ih dok predmet ne počne da se zamagljuje. . Jačina naočara, u kojima je predmet još uvijek jasno vidljiv, pokazat će količinu utrošenog smještaja. Pozitivan dio je rezerva akomodacije, odnosno količina za koju se cilijarni mišić još uvijek može kontrahirati, drugim riječima, rezerva. Određuje se slično kao i negativan dio, samo su negativna sočiva pričvršćena na oči.
Da bi se dobila jasna slika objekta AB, sočivo će promijeniti njegovu
žižna daljina (optička snaga)
Hostirano na Allbest.ru
Slični dokumenti
Priroda zvuka i njegovi izvori. Osnove generisanja kompjuterskog zvuka. Uređaji za ulaz-izlaz zvučnih signala. Intenzitet zvuka kao energetska karakteristika zvučnih vibracija. Distribucija brzine zvuka. prigušene zvučne vibracije.
test, dodano 25.09.2010
Priroda zvuka, fizičke karakteristike i osnova zvučnih metoda istraživanja u klinici. Poseban slučaj mehaničkih oscilacija i valova. Zvučni udar i kratak zvučni udar. Mjerenja zvuka: ultrazvuk, infrazvuk, vibracije i senzacije.
sažetak, dodan 11.09.2011
Širenje zvučnih talasa u atmosferi. Ovisnost brzine zvuka o temperaturi i vlažnosti. Percepcija zvučnih talasa ljudskim uhom, frekvencija i jačina zvuka. Utjecaj vjetra na brzinu zvuka. Osobina infrazvuka, slabljenje zvuka u atmosferi.
predavanje, dodano 19.11.2010
Karakteristike percepcije frekvencije zvučnih vibracija od strane ljudskog uha, paralelna spektralna analiza dolaznih vibracija. Ekvivalentno električno kolo slušnog analizatora. Pragovi za razlikovanje intenziteta zvuka, jačine zvuka i buke.
sažetak, dodan 16.11.2010
Mjerenje i analiza podataka o jačini zvuka izvora zvuka oko naših učenika i predlaganje načina zaštite od buke. Fizičke karakteristike zvuka. Utjecaj zvukova i buke na osobu. Merenje jačine zvuka vašeg šapta, razgovora.
laboratorijski rad, dodano 22.02.2016
Zvučni talasi i priroda zvuka. Glavne karakteristike zvučnih talasa: brzina, širenje, intenzitet. Karakteristike zvuka i zvučne senzacije. Ultrazvuk i njegova upotreba u tehnici i prirodi. Priroda infrazvučnih oscilacija, njihova primjena.
sažetak, dodan 04.06.2010
Šta je zvuk. Širenje mehaničkih oscilacija medija u prostoru. visina i tembar zvuka. Kompresija i razrjeđivanje zraka. Širenje zvuka, zvučni talasi. Zvučna refleksija, eho. Ljudska osjetljivost na zvukove. Uticaj zvukova na osobu.
sažetak, dodan 13.05.2015
Proučavanje mehanizma ljudskog uha. Definicija pojma i fizičkih parametara zvuka. Širenje zvučnih talasa u vazduhu. Formula za izračunavanje brzine zvuka. Razmatranje Mahovog broja kao karakteristike bezdimenzionalne brzine strujanja gasa.
sažetak, dodan 18.04.2012
Lokalizacija slušne percepcije prema nivou intenziteta i vremenskoj razlici. Eksperimentalna studija odabira najboljih opcija za postavljanje zvučnika za stvaranje surround zvuka ili iluzije izvora zvuka promjenom ugla i visine između njih.
seminarski rad, dodan 25.01.2012
Problem kontrole buke i načini njegovog rješavanja. Fizičke karakteristike zvuka. Dozvoljeni nivo buke; štetno djelovanje zvukova na ljudsko tijelo koje premašuje normu. Mjerenje i uporedna analiza nivoa glasnoće različitih izvora zvuka u školi.
Zvuk je predmet slušne senzacije. Osoba ga subjektivno procjenjuje. Sve subjektivne karakteristike slušnog osjeta povezane su s objektivnim (fizičkim) karakteristikama zvučnog talasa.
Opaženi zvukovi po kojima ih osoba razlikuje tembar, visina, jačina.
Timbre – « boja" zvuka i određena je njegovim harmonijskim spektrom. Različiti akustički spektri odgovaraju različitim tembrima, čak i ako imaju isti osnovni ton. Timbar je kvalitativna karakteristika zvuka.
visina tona- subjektivna procjena zvučnog signala, u zavisnosti od frekvencije zvuka i njegovog intenziteta. Što je viša frekvencija, uglavnom osnovna, to je veća visina opaženog zvuka. Što je intenzitet veći, to je niža visina percipiranog zvuka.
Volume - takođe subjektivna procjena koja karakteriše nivo intenziteta.
Jačina zvuka uglavnom zavisi od intenziteta zvuka. Međutim, percepcija intenziteta ovisi o frekvenciji zvuka. Zvuk većeg intenziteta na jednoj frekvenciji može se percipirati kao manje glasan od zvuka manjeg intenziteta na drugoj frekvenciji.
Iskustvo pokazuje da se za svaku frekvenciju u području čujnih zvukova
(16 - 20. 10 3 Hz) postoji takozvani prag sluha. Ovo je minimalni intenzitet pri kojem uho još uvijek reagira na zvuk. Osim toga, za svaku frekvenciju postoji takozvani prag boli, tj. vrijednost intenziteta zvuka koji uzrokuje bol u ušima. Skupovi tačaka koje odgovaraju pragu sluha i tačaka koje odgovaraju pragu bola formiraju dvije krive na dijagramu (L, ν) (slika 1), koje su ekstrapolirane isprekidanom linijom na raskrsnicu.
Kriva praga čujnosti (a), kriva praga bola (b).
Područje ograničeno ovim krivuljama naziva se područje sluha. Iz gornjeg dijagrama se, posebno, može vidjeti da će se manje intenzivni zvuk koji odgovara tački A percipirati kao glasniji od intenzivnijeg zvuka koji odgovara tački B, budući da je tačka A udaljenija od praga sluha od tačke B .
4. Weber-Fechner zakon.
Glasnoća se može kvantifikovati upoređivanjem slušnih senzacija iz dva izvora.
Kreiranje skale nivoa glasnoće je zasnovano na psihofizičkom zakonu Weber-Fechnera. Ako povećate iritaciju eksponencijalno (tj. isti broj puta), tada se osjećaj ove iritacije povećava aritmetičkom progresijom (tj. za istu vrijednost).
Što se tiče zvuka, to je formulirano na sljedeći način: ako intenzitet zvuka poprimi niz uzastopnih vrijednosti, na primjer, a I 0, a 2 I 0,
a 3 I 0, .... (a je određeni koeficijent, a > 1), itd., onda odgovaraju osjećajima jačine zvuka E 0, 2 E 0, 3 E 0 ..... Matematički, to znači da je nivo jačine zvuka proporcionalan decimalnom logaritmu intenziteta zvuka. Ako postoje dva zvučna nadražaja intenziteta I i I 0, a I 0 je prag čujnosti, tada su prema Weber-Fechnerovom zakonu jačina zvuka E i intenzitet I 0 povezani na sljedeći način:
E \u003d k LG (I / I 0),
gdje je k koeficijent proporcionalnosti.
Kada bi koeficijent k bio konstantan, onda bi slijedilo da logaritamska skala intenziteta zvuka odgovara skali nivoa glasnoće. U ovom slučaju, jačina zvuka, kao i intenzitet, bi se izrazili u belima ili decibelima. Međutim, jaka ovisnost k o frekvenciji i intenzitetu zvuka ne dopušta da se mjerenje glasnoće svede na jednostavnu upotrebu formule: E = k lg (I / I 0).
Uslovno se smatra da se na frekvenciji od 1 kHz skale nivoa jačine zvuka i intenziteta zvuka potpuno poklapaju, tj. k = 1 i E B = lg (I / I 0). Da bi se napravila razlika između skale glasnoće i intenziteta, decibeli skale glasnoće se nazivaju fon (fon).
E f \u003d 10 k LG (I / I 0)
Glasnoća na drugim frekvencijama može se izmjeriti upoređivanjem zvuka koji se testira
sa frekvencijom zvuka od 1 kHz.
Krivulje jednake glasnoće. Ovisnost glasnoće od frekvencije oscilovanja u sistemu zvučnih mjerenja utvrđuje se na osnovu eksperimentalnih podataka pomoću grafikona (slika 2), koji se nazivaju krive jednake glasnoće. Ove krive karakterišu zavisnost nivoa intenziteta L od frekvencije ν zvuk na konstantnom nivou jačine zvuka. Zovu se krivulje jednake glasnoće izofonema.
Donji izofon odgovara pragu sluha (E = 0 pozadina). Gornja kriva pokazuje gornju granicu osjetljivosti uha, kada se slušni osjećaj pretvara u osjećaj bola (E = 120 pozadina).
Svaka krivulja odgovara istoj glasnoći, ali različitim intenzitetima, koji na određenim frekvencijama izazivaju osjećaj te glasnoće.
Mjerenja zvuka. Za subjektivnu procjenu sluha koristi se metoda granične audiometrije.
Audiometrija– metoda za mjerenje praga intenziteta percepcije zvuka za različite frekvencije. Na posebnom uređaju (audiometru) određuje se prag čujnosti na različitim frekvencijama:
L p \u003d 10 lg (I p / I 0),
gdje je I p granični intenzitet zvuka koji dovodi do pojave slušnog osjeta kod subjekta. Dobijaju se krive - audiogrami, koji odražavaju zavisnost praga percepcije od frekvencije tona, tj. je spektralna karakteristika uha na pragu sluha.
Poređenjem audiograma pacijenta (sl. 3, 2) sa krivom praga normalnog sluha (sl. 3, 1), utvrđuje se razlika u nivoima intenziteta ∆L=L 1 –L 2. L 1 - nivo intenziteta na pragu čujnosti normalnog uha. L 2 - nivo intenziteta na pragu čujnosti proučavanog uha. Kriva za ∆L (sl. 3, 3) se naziva gubitak sluha.
Audiogram, ovisno o prirodi bolesti, izgleda drugačije od audiograma zdravog uha.
mjerači nivoa zvuka– instrumenti za merenje jačine zvuka. Mjerač nivoa zvuka je opremljen mikrofonom koji pretvara akustični signal u električni. Nivo jačine zvuka se bilježi pokazivačem ili digitalnim mjernim uređajem.
5. Fizika sluha: dijelovi slušnog aparata koji provode i primaju zvuk. Teorije Helmholtza i Bekesyja.
Fizika sluha je povezana sa funkcijama spoljašnjeg (1.2 sl. 4), srednjeg (3, 4, 5, 6 sl. 4) i unutrašnjeg uha (7-13 sl. 4).
Šematski prikaz glavnih elemenata ljudskog slušnog aparata: 1 - ušna školjka, 2 - spoljašnji slušni kanal, 3 - bubna opna, 4, 5, 6 - okularni sistem, 7 - ovalni prozor (unutrašnje uho), 8 - vestibularna skala, 9 - okrugli prozor, 10 - scala tympani, 11 - helicotrema, 12 - kohlearni kanal, 13 - glavna (bazilarna) membrana.
Prema funkcijama koje se obavljaju u ljudskom slušnom aparatu, moguće je razlikovati dijelove koji provode zvuk i koji primaju zvuk, čiji su glavni elementi prikazani na Sl.5.
1 - ušna školjka, 2 - vanjski slušni otvor, 3 - bubna opna, 4 - okularni sistem, 5 - pužnica, 6 - glavni (bazilarna membrana, 7 - receptori, 8 - grananje slušnog živca.
Glavna membrana je vrlo interesantne strukture, ima svojstva selektivne frekvencije. To je primijetio čak i Helmholtz, koji je glavnu membranu predstavljao na sličan način kao niz izgrađenih klavirskih žica. Prema Helmholtzu, svaki dio bazilarne membrane rezonirao je na određenoj frekvenciji. Dobitnik Nobelove nagrade Bekesy utvrdio je zabludu ove rezonantne teorije. U radovima Bekesyja pokazano je da je glavna membrana nehomogeni prijenosni vod mehaničke pobude. Kada je izložen akustičnom podražaju, val se širi duž glavne membrane. Ovaj val se različito slabi ovisno o frekvenciji. Što je frekvencija niža, val se širi duž glavne membrane dalje od ovalnog prozora (7 sl. 4) prije nego što počne da se raspada. Tako, na primjer, val frekvencije od 300 Hz prije početka slabljenja širi se otprilike 25 mm od ovalnog prozora, a val frekvencije od 100 Hz dostiže svoj maksimum blizu 30 mm.
Prema modernim idejama, percepcija visine je određena položajem maksimalne vibracije glavne membrane. Ove vibracije, djelujući na receptorske ćelije Cortijevog organa, uzrokuju nastanak akcionog potencijala, koji se preko slušnih nerava prenosi do moždane kore. Mozak konačno obrađuje dolazne signale.
Učitavanje...